Корзина пуста 
Сертификат
Назад к
статьям
- Что такое ректификация?
- Как ректифицировать самогон?
- Чем ректификация отличается от дистилляции?
- Оборудование для ректификации
- Основные компоненты ректификационной колонны
- Что происходит в ректификационной колонне
- Автоматическое управление отбором
- Ректификация браги напрямую
Дистилляция и ректификация активно используются в промышленной сфере. Данные технологии применяется для очистки этилового спирта, извлечения из нефти керосина, бензина, дизельного топлива и других компонентов, получения ароматических веществ в парфюмерии и многое другое.
Что такое ректификация?
Одним из наиболее важных этапов производства алкогольных напитков (абсента, самбуки, ликера и настоек) является ректификация. Ректификация это процесс разделения двух и более компонентных жидкостей на фракции путем многократного испарения и конденсации пара. Технология позволяет разделить сырье на чистую паровую и жидкую фазы. Происходит это потому, что различные компоненты имеют разные температуры кипения. Когда пар поднимается, а жидкость стекает вниз, происходит тепломассообмен, который приводит к разделению на данные фракции:
- альдегиды;
- сивушные масла;
- ацетон;
- эфиры;
- этиловый и метиловый спирт.
Ректификация - это очистка дистиллята путем повторной или дробной перегонки. Цель - повышение концентрации этанола и удаление примесей. Чем больше раз перегоняется жидкость, тем чище будет конечный продукт.
Как ректифицировать самогон?
Для получения ректификата требуется сырье для перегонки. Брага может быть сахарной, фруктовой, крахмалсодержащей и т.д. Следует учитывать, что примерно из 100 г сахара получится 60 мл спирта, его концентрация не должна превышать 30% - иначе дрожжи, необходимые для сбраживания сырья, не будут работать.
Для получения 96%-ного спирта сырье должно иметь крепость 35-40% об. Дрожжи не могут вырабатывать такое количество спирта, поскольку уже при 18-20% их количество снижается. По этой причине брагу предварительно нужно перегнать на самогонном аппарате, не забыв отделить "головы" и "хвосты" - так продукт пройдет первичную очистку от сивушных масел и легкокипящих веществ.
Добиваться крепости спирта самогонщики пытаются разными способами: несколько перегонок дистиллята, множество подключенных барботеров. В результате удается достичь максимум 90-92 градусов. Полная очистка и повышение крепости продукта возможны только при ректификации на специальной колонне.
После перегонки браги в спирт-сырец необходимо разбавить его до двадцати – тридцати градусов и залить в бак для перегонки. После закипания включается подача холодной воды в холодильник и убавляется мощность нагрева, необходимо ориентироваться на смотровой диоптр, чтобы избежать захлебывания колонны. Нужен постоянный контроль температуры в баке, колонне и дефлегматоре. Также важно отрегулировать поток воды, чтобы на выходе из дефлегматора температура держалась в районе 55 градусов. После стабилизации колонны, можно переходить к покапельному отбору головных фракций.
Первые 3-7% отбираемой фракции (от общего расчетного количества) составляют головы, их можно узнать по резкому запаху и использовать только в бытовых целях. Далее отбор тела(спирта), в режиме 700-1000 мл в час, пока не отберется расчетное количество спирта. Отбор нужно прекратить при повышении температуры в царге на две десятых градуса по Цельсию.
Рис. 1. Ректификационная колонна самогонного аппарата
Чем ректификация отличается от дистилляции?
Для разделения многокомпонентных жидкостей на фракции используются методы ректификации и дистилляции, данные процессы имеют некоторые отличия.
При дистилляции жидкость испаряется и конденсируется обратно в жидкость. При этом различия в температурах кипения разделяют компоненты смеси. В случае обработки многокомпонентной жидкой смеси используется дробная перегонка или фракционная дистилляция. При этом компоненты смеси собираются в конденсат по частям, в зависимости от их летучести, начиная с самого низкокипящего.
Ректификация является более сложным процессом, который используется для разделения жидкости, содержащей несколько фракций с близкими температурами кипения. Ректификация производится в ректификационной колонне, что позволяет разделить фракции с близкими значениями точек кипения. В зависимости от температуры кипения компоненты смеси разделяются на более чистые фракции после прохождения через колонну.
Рис. 2. Оборудование для дистилляции и ректификации
Оборудование для ректификации
Перегонный куб является важнейшим компонентом любого самогонного аппарата. Именно поэтому важно уделить особое внимание выбору данного элемента. При выборе куба необходимо обратить внимание на толщину стенок и дна, чем толще дно бака, тем равномернее будет происходить, нагрев жидкости и тем дольше он вам прослужит. Дно может иметь ферромагнитный слой, что позволяет использовать для нагрева индукционную плитку. Этот метод нагрева безопаснее и экономичней классической газовой или электрической плиты. Также современные баки оснащены кламповым крепление под ТЭН, устанавливаемый непосредственно внутрь бака. Способ нагрева с помощью ТЭНа имеет более тонкую регулировку мощности.
Рис. 3. Медный куб для перегонки самогона
- Колонна – эта часть аппарата состоит из разных комплектующих, а ее конфигурация может меняться в зависимости от потребностей;
- Комплект шлангов для подключения охлаждения;
- Измерительные приборы (спиртометры, термометры);
- Тара для отбираемой жидкости;
- Устройство непрерывного контроля крепости (попугай);
Автоматика не обязательна, но может облегчить для винокура процесс ректификации. В зависимости от модели, она может полностью или частично автоматизировать процесс.
Рис. 4. Попугай для самогона
Основные компоненты ректификационной колонны
Ректификационная колонна имеет форму цилиндра с продуманным содержимым. Внизу колонна заполнена контактными элементами: тарелочками и сетками. Они предназначены для конденсации пара, чтобы капли жидкости стекали вниз и заново нагревались.
Наверху колонны находится водяная рубашка, которая охлаждает ее стенки. Эта часть цилиндра называется дефлегматором. В нем пар также конденсируется, а жидкость - так называемая флегма - стекает по стенкам.
Царга – это труба из нержавеющей стали либо меди, имеющая разную длину и диаметр. Она может заполняться насадками, (насадка Панченкова, спирально-призматическая насадка и т.д.) тарельчатой или медной вставкой для более эффективной очистки продукта от примесей и сивушных масел.
Дефлегматор – нужен для охлаждения паров и возврата их в колонну. Бывает разных типов и размеров. Кожухотрубный имеет конструкцию трубка в трубке, между которыми течет холодная вода и Димрота, где внутри дефлегматора проходит змеевик с холодной водой.
Носик для отбора продукта устанавливается после дефлегматора. Имеет трубку для связи с атмосферой, что способствует избежанию разряжения давления в системе для ровной работы дефлегматора.
Доохладитель – используется для охлаждения уже готового продукта после дефлегматора. Это позволяет предотвратить окисление спирта и более точно измерить крепость продукта во время ректификации.
Диоптр – помогает визуально определить и вовремя предотвратить захлеб колонны.
Рис. 5. Компоненты ректификационной колонны
Что происходит в ректификационной колонне
Сначала спирт-сырец нагревают для его испарения. При нагревании фракция с более низкой температурой кипения закипает и превращается в пар. Затем образующийся пар поднимается через ректификационную колонну. По мере подъема паров через колонну температура снижается. Фракция с меньшей температурой кипения (легкие фракции) остается в парообразном состоянии дольше, чем тяжелые фракции.
Более тяжелые фракции стекают вниз по колонне. Основной принцип этого типа перегонки заключается в том, что разные жидкости кипят и испаряются при разных температурах. Поэтому при нагревании браги первыми начинают кипеть и превращаться в пары вещества с низкой температурой кипения. В верхней части колонны происходит конденсация паров путем охлаждения в конденсаторе. Примерно от двух третей до трех четвертей жидкости возвращаются в ректификационную колонну в виде флегмы (орошения).
Оставшаяся жидкость отбирается из конденсатора (1/4-1/3 от общего количества) в виде конечного продукта. Отношение количества спирта, возвращенного в колонну, к количеству, собранному в виде продукта, называется «обратным числом». Это соотношение контролирует как чистоту продукта, так и количество энергии, необходимой для перегонки. Флегмовое число - это отношение объема жидкости, подаваемой в колонну (флегмы), к объему пара, выходящего из верхней части колонны. Оно определяет количество флегмы, необходимое для поддержания равновесия между паром и жидкостью в колонне. Чем выше флегмовое число, тем больше ее необходимо подавать в колонну для поддержания равновесия, и тем чище получается спиртовой продукт.
Автоматическое управление отбором
В современном самогоноварении существует аппаратура для автоматического управления процессом дистилляции и ректификации. Автоматизированные комплекты представляют собой систему способную осуществлять ректификацию спирта сырца, проходя все этапы нагрева, отбора голов, тела и хвостов в автоматическом режиме. Системы отслеживают температуру и давление в системе ректификации, а исходя из полученных данных управляют мощностью нагрева, клапанами и насосами. Автоматика состоит из панели управления и датчиков, отвечающих за:
- температуру;
- давление;
- переполнение емкости;
- разлитие жидкости;
- клапаны для подачи воды и регулировки отбора.
Ректификация браги напрямую
Снаббирование – это метод ректификации, при котором брага не перегоняется в спирт-сырец, а сразу ректифицируется. При первой перегонке браги в спирт-сырец получается более чистый продукт, с меньшим содержанием альдегидов, эфиров и вредных кислот, но повторная (вторая) перегонка, все-таки необходима. На выходе после второй перегонки получается чистейший продукт, в сравнении со стандартным методом, но разница в органолептике (вкус и аромат) скорее всего будет не заметна, ее заметит только газовый хроматограф. Ректификация проходит с применением нижнего узла отбора, для отсечения хвостов. Далее полученный продукт разбавляется до 30-40 градусов для вторичной ректификации.
